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LUBRIFICAÇÃO INDUSTRIAL

Apostila elaborada e revisada por:

Prof. Gerson de Souza Lima

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I N D I C E

CAPÍTULO 1 - O PETRÓLEO......................................................................................................1 1 - Histórico ...............................................................................................................................1 2 - Origem..................................................................................................................................1 3 - Hidrocarbonetos ...................................................................................................................1 4 - Tipos de Petróleo..................................................................................................................2

CAPÍTULO 2 - NOÇÕES BÁSICAS DE LUBRIFICAÇÃO........................................................3 1 - Atrito ....................................................................................................................................3 2 - Tipos de Lubrificação...........................................................................................................4

2.1 - Lubrificação Hidrodinâmica.............................................................................................4 2.2 - Lubrificação Limítrofe, Limite ou semifluida..................................................................4

CAPÍTULO 3 - LUBRIFICANTES ...............................................................................................5 1 - Conceito ...............................................................................................................................5 2 - Substâncias lubrificantes ......................................................................................................5 3 - Tipos de Lubrificantes..........................................................................................................5

3.1 - Óleos.................................................................................................................................5 3.1.1 - Óleos minerais........................................................................................................5 3.1.2 Óleos graxos .............................................................................................................5 3.1.3 Óleos Compostos......................................................................................................6 3.1.4 Óleos Orgânicos .......................................................................................................6

3.2 - Graxas...............................................................................................................................6 3.2.1 Graxas à base de Sabão de Cálcio ............................................................................6 3.2.2 Graxas à base de Sabão de Sódio .............................................................................6 3.2.3 Graxas à base de Sabão de Lítio...............................................................................6

3.3 - Composições Betuminosas...............................................................................................6 3.4 - Lubrificantes Sintéticos....................................................................................................6

4 - Classificações dos lubrificantes............................................................................................7 4.1 - Classificação SAE ............................................................................................................7 4.2 - Classificação API .............................................................................................................7 4.3 - Classificação ISO/ASTM.................................................................................................7 4.4 - Classificação NLGI ..........................................................................................................8

5 - Características dos Lubrificantes..........................................................................................8 5.1 - Ponto de fulgor/combustão...............................................................................................9

5.1.1 Ponto de Fulgor ........................................................................................................9 5.1.2 Ponto de Combustão.................................................................................................9

5.2 - Ponto de Névoa/fluidez ....................................................................................................9 5.2.1 Ponto de Névoa ........................................................................................................9 5.2.2 Ponto de Fluidez.......................................................................................................9

5.3 - Aderência..........................................................................................................................9 5.4 - Viscosidade ....................................................................................................................10 5.5 - Índice de Viscosidade.....................................................................................................10 5.6 - Demulsibilidade/Emulsibilidade ....................................................................................10

5.6.1 Demulsibilidade .....................................................................................................10 5.6.2 Emulsibilidade........................................................................................................11

5.7 - Antiespuma.....................................................................................................................11 5.8 - Extrema-pressão .............................................................................................................11

6 - Aditivos ..............................................................................................................................11 6.1 - Antioxidante ...................................................................................................................11 6.2 - Anticorrosivos ................................................................................................................12

2 6.3 - Detergentes/Dispersantes............................................................................................... 12 6.4 - Antidesgaste................................................................................................................... 12 6.5 - Extrema-pressão ............................................................................................................ 12 6.6 - Antiespumantes.............................................................................................................. 12 6.7 - Abaixadores de ponto de fluidez ................................................................................... 13 6.8 - Aumentadores de Índice de Viscosidade ....................................................................... 13 6.9 - Agentes de adesividade.................................................................................................. 13 6.10 - Dissulfeto de Molibdênio .......................................................................................... 13

7 - Métodos de aplicação de lubrificantes............................................................................... 13 7.1 - Lubrificação manual ...................................................................................................... 14

7.1.1 Almotolia ............................................................................................................... 14 7.1.2 Copo graxeiro ........................................................................................................ 15 7.1.3 Pistola Graxeira ..................................................................................................... 15 7.1.4 Pistola de óleo........................................................................................................ 15 7.1.5 Pincel ..................................................................................................................... 15 7.1.6 Espátula.................................................................................................................. 15 7.1.7 Copo conta-gotas ................................................................................................... 15 7.1.8 Copo com mecha tipo sifão ................................................................................... 16 7.1.9 Lubrificador Mecânico........................................................................................... 16 7.1.10 Lubrificador por névoa .......................................................................................... 16 7.1.11 Lubrificação por banho de óleo ............................................................................. 17 7.1.12 Banho com anel ..................................................................................................... 17 7.1.13 Banho com colar .................................................................................................... 17 7.1.14 Lubrificador por salpico......................................................................................... 18 7.1.15 Banho com almofada ............................................................................................. 18 7.1.16 Sistema circulatório ............................................................................................... 18 7.1.17 Lubrificação centralizada....................................................................................... 19

CAPÍTULO 4 - LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS .................................................................... 20 1 - Classificação dos mancais ................................................................................................. 20 2 - Métodos de aplicação de lubrificantes............................................................................... 20

2.1 - Mancais de rolamento com pinos graxeiros .................................................................. 20 2.2 - Mancais de rolamentos selados...................................................................................... 20 2.3 - Mancais de rolamento em banho de óleo....................................................................... 20 2.4 - Mancais de deslizamento com pinos graxeiros.............................................................. 20 2.5 - Mancais planos lubrificados a óleo................................................................................ 20

3 - Fatores que deterioram o óleo:........................................................................................... 21 4 - Recomendações de lubrificantes para mancais de rolamentos .......................................... 21

4.1 - Viscosidade e Consistência............................................................................................ 21 4.2 - Alta estabilidade química .............................................................................................. 22 4.3 - Películas de grande resistência ...................................................................................... 22 4.4 - Demulsibilidade............................................................................................................. 22 4.5 - Aditivação...................................................................................................................... 22

5 - Recomendações de lubrificação a graxa ............................................................................ 22 5.1 - Como selecionar a graxa................................................................................................ 22

6 - Cuidados quanto a lubrificação de mancais de rolamentos ............................................... 23 7 - Quantidade de lubrificantes ............................................................................................... 23

7.1 - Graxa.............................................................................................................................. 23 7.2 - Óleo................................................................................................................................ 23

8 - Fatores que provocam falhas de lubrificação com graxa:.................................................. 24 9 - Alguns conselhos dados pela Associação dos fabricantes de Mancais.............................. 24

CAPÍTULO 5 - LUBRIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS ......................................................... 25

1 - Definição ............................................................................................................................25 2 - Classificação das engrenagens ...........................................................................................25 3 - Escolha do Lubrificante......................................................................................................25

3.1 - Sólidos............................................................................................................................25 3.2 - Composições betuminosas .............................................................................................25 3.3 - Óleos lubrificantes..........................................................................................................25

4 - Velocidade Periférica .........................................................................................................26 5 - Grau de redução..................................................................................................................26 6 - Temperaturas de funcionamento ........................................................................................26 7 - Tipos de caixas de engrenagens .........................................................................................26

7.1 - Engrenagens abertas .......................................................................................................26 7.2 - Engrenagens fechadas ou Redutores ..............................................................................27

7.2.1 O Óleo ....................................................................................................................27 7.2.2 O Suspiro................................................................................................................27 7.2.3 Os Labirintos ..........................................................................................................27

CAPÍTULO 6 - LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS.......................................................28 1 - Definição ............................................................................................................................28 2 - Tipos de acoplamentos .......................................................................................................28

2.1 - Acoplamentos mecânicos ...............................................................................................28 2.2 - Acoplamentos hidráulicos ..............................................................................................28

3 - Recomendações quanto à lubrificação ...............................................................................28 3.1 - Acoplamentos mecânicos ...............................................................................................28 3.2 - Acoplamentos Hidráulicos .............................................................................................28

4 - Exigências gerais quanto à lubrificação .............................................................................28 CAPÍTULO 7 - LUBRIFICAÇÃO DE CORRENTES................................................................29

1 - Definição ............................................................................................................................29 2 - Métodos de lubrificação .....................................................................................................29 3 - Escolha do lubrificante.......................................................................................................29

CAPÍTULO 8 - LUBRIFICAÇÃO DE CABOS DE AÇO ..........................................................30 1 - Características ....................................................................................................................30 2 - Recomendações quanto à lubrificação ...............................................................................30 3 - Método de aplicação de lubrificantes .................................................................................30

3.1 - POR PINCEL .................................................................................................................30 3.2 - BANHO DE ÓLEO........................................................................................................30 3.3 - PULVERIZAÇÃO .........................................................................................................30

4 - Limpeza de cabos de aço....................................................................................................30 CAPÍTULO 9 - LUBRIFICAÇÃO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS ........................................31

1 - Fluidos para sistemas hidráulicos.......................................................................................31 1.1 - ÁGUA ............................................................................................................................31 1.2 - ÓLEOS MINERAIS.......................................................................................................31 1.3 - FLUIDOS SINTÉTICOS ...............................................................................................31

2 - Controle de uso de óleos nos sistemas hidráulicos ............................................................31 CAPÍTULO 10 - FLUÍDOS DE CORTE.......................................................................................32

1 - Introdução...........................................................................................................................32 2 - Funções do fluido de corte .................................................................................................32 3 - Propriedades exigidas para os fluidos de corte ..................................................................32 4 - Escolha do fluido a ser usado .............................................................................................33

CAPÍTULO 11 - ÓLEOS DIELÉTRICOS.....................................................................................34 1 - Função do óleo ...................................................................................................................34

1.1 - Nos transformadores.......................................................................................................34

4 1.2 - Nas Chaves elétricas ...................................................................................................... 34

2 - Características do óleo dielétrico....................................................................................... 34 2.1 - Poder Dielétrico ............................................................................................................. 34 2.2 - Umidade......................................................................................................................... 34 2.3 - Viscosidade.................................................................................................................... 34 2.4 - Resistência à oxidação................................................................................................... 34

CAPÍTULO 12 - PLANOS DE LUBRIFICAÇÃO ....................................................................... 35 1 - Introdução .......................................................................................................................... 35 2 - Confecção de um mapa de lubrificação ............................................................................. 35

CAPÍTULO 13 - ANÁLISES DE ÓLEO ...................................................................................... 36 1 - Introdução .......................................................................................................................... 36 2 - Controle de uso .................................................................................................................. 36 3 - Conclusão .......................................................................................................................... 36 4 - Exemplo de um laudo de análise ....................................................................................... 37

CAPÍTULO 14 - ARMAZENAMENTO E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES....................... 38 1 - Manuseio descuidado de tambores .................................................................................... 38 2 - Contaminação por água ..................................................................................................... 38 3 - Armazenamento ao ar livre................................................................................................ 38 4 - Armazenamento em recinto fechado ................................................................................. 39

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CAPÍTULO 1 - O PETRÓLEO

1 - HISTÓRICO

O mais antigo registro de lubrificação foi encontrado no Egito, onde em uma gravura é mostrado um tipo de trenó transportando um monumento de pedra e um homem que despeja um líquido para lubrificar os deslizadores do trenó. Resíduos de gordura animal foram efetivamente encontradas no eixo de uma carruagem enterrada, datando cerca de 1.400 AC.

Em relação ao petróleo, a história revela que o campo petrolífero de Baru, um dos maiores da Rússia, era visitado por peregrinações de adoradores do fogo, que por volta de 600 a.C. realizavam rituais com o auxílio do gás natural que emergia do solo. Também existem registros do uso de petróleo no Império Romano em lamparinas que iluminavam o templo de Júpiter a cerca de 2.000 anos.

No início do século XIX frações de destilação do petróleo substituíram o óleo de baleia na iluminação das ruas inglesas. No entanto foi na Escócia, no ano de 1848, que ocorreu a implantação da primeira companhia de industrialização e comércio de petróleo, produzindo dois tipos de óleo de parafina: um fino para uso como combustível em lamparinas e outro pesado para uso como lubrificante.

No Brasil a história de prospecção do petróleo foi iniciada em 1892 em S. Paulo, porém somente em 1939 foi descoberto o primeiro campo na localidade de Lobato (BA). A partir de 1953, com a criação da Petrobrás, foi intensificada a pesquisa resultando na descoberta de novos campos produtores.

2 - ORIGEM

O Petróleo originou-se da decomposição de animais e vegetais marinhos. Depois de mortos, tais organismos se depositaram no fundo dos mares, onde foram soterrados sob camadas de areia e lodo, durante muitos séculos. Os movimentos da crosta terrestre comprimiram tais camadas, ocasionando a migração do óleo para regiões de pressão mais baixa e sua acumulação em rochas porosas, ou seu afloramento à superfície, sob a forma de gás e óleo.

O Petróleo interrompe seu movimento migratório através das rochas porosas ao encontrar rochas impermeáveis, ficando envolvido e aprisionado pelas mesmas.

3 - HIDROCARBONETOS

Sendo o Petróleo resultante de transformações de elementos orgânicos, há forçosamente o aparecimento de carbono e hidrogênio.

Os átomos de carbono podem unir-se entre si e com outros átomos de hidrogênio, formando hidrocarbonetos.

Estes constituem a quase totalidade das substâncias que se encontram no Petróleo, e se diferenciam entre si pela forma em que se acham unidos os átomos de carbono e pela quantidade destes e dos de hidrogênio na molécula. Quando os átomos de carbono estão unidos por uma só valência, os hidrocarbonetos denominam-se “saturados”, quando estão unidos por duas ou mais valências denominam-se “não saturados” ou “insaturados” (FIG. 1).

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Fig. 1 - Tipos de hidrocarbonetos

4 - TIPOS DE PETRÓLEO

Conforme predominância de determinados tipos de hidrocarbonetos o Petróleo recebe as seguintes denominações:

• Petróleo de base Parafínica – Há predominância de hidrocarbonetos parafínicos. Contém muita parafina, mas quase nenhum asfalto.

• Petróleo de base asfáltica – Contém pouca ou quase nenhuma parafina, mas a matéria asfáltica está usualmente em grandes proporções. Há predominância de hidrocarbonetos naftênicos (cíclicos saturados).

• Petróleo de base Mista – Este tipo de Petróleo contém quantidades apreciáveis tanto de parafina como de asfalto. Os hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos estão presentes, junto com uma certa proporção de hidrocarbonetos aromáticos.

H H H H H H H H H H HCCCCCCH C====CC====C H H H H H H H H

HEXANO C6 H14 BUTADIENO C4 H6

S A T U R A D O S I N S A T U R A D O

S

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CAPÍTULO 2 - NOÇÕES BÁSICAS DE LUBRIFICAÇÃO

1 - ATRITO

Qualquer tipo de movimento relativo entre corpos sólidos, líquidos ou gasosos, dá origem ao A T R I T O , que se opõe a esse movimento. O atrito produz calor, o que, entre outros inconvenientes, representa uma perda direta de energia.

O atrito acontecerá mesmo que as superfícies dessas peças estejam bem polidas, pois elas sempre apresentam pequenas saliências ou reentrâncias.

O atrito causa vários problemas: aumento da temperatura, desgaste da superfície, corrosão, liberação de partículas e, consequentemente, formação de sujeira.

É de grande importância, reduzir a um mínimo o atrito metálico, não só com a finalidade de reduzir a perda de energia e o aquecimento causado pelo calor desprendido, como também diminuir o ruído e desgaste das peças. Isto é obtido com a interposição, entre as peças metálicas, de uma substância fluída – o lubrificante – que fornecerá uma película adequada.

Esta película exerce a função denominada “lubrificação”. Daí dizer-se que “lubrificar” é interpor uma película de um fluido adequado entre superfícies em movimento relativo, de modo que o mesmo se faça com um mínimo de aquecimento, ruído e desgaste.

Quando se realiza movimento relativo entre duas superfícies metálicas, podemos verificar dois casos, mostrados na figura 2:

• Contato direto ou metálico

• Separação completa pela interposição de uma película lubrificante

Fig. 2 - Tipos de movimentos relativos

No primeiro caso, há duas superfícies em movimento relativo, sem lubrificação de espécie alguma. O atrito é então diretamente proporcional à força aplicada contra as superfícies em movimento.

No segundo caso, temos o denominado “atrito” fluido, onde deve existir entre as superfícies uma película de espessura maior, que a soma das alturas das rugosidades das duas superfícies a serem lubrificadas.

As principais vantagens de ordem técnica, decorrentes de uma lubrificação fluida, são:

• Redução de desgaste;

• Diminuição das perdas por atrito;

• Aumento de segurança em operação.

Todos os fluídos são, de certa forma, lubrificantes, porém enquadra-se melhor nessa classificação as substâncias que possuem as seguintes características:

• Capacidade de manter separadas as superfícies durante o movimento;

• Estabilidade nas mudanças de temperatura e não atacar as superfícies metálicas;

• Capacidade de manter limpas as superfícies lubrificadas.

Contato Metálico Separação pelo Lubrificante

4 2 - TIPOS DE LUBRIFICAÇÃO

2.1 - Lubrificação Hidrodinâmica

Também conhecida como lubrificação fluida, lubrificação de película densa ou compacta e que corresponde àquela em as superfícies em movimento são separadas por uma película contínua de lubrificante.

Para termos a lubrificação fluida é necessário existir entre as superfícies, uma película de óleo cuja espessura seja maior que a soma das alturas das rugosidades das duas superfícies.

Quando esta condição for preenchida, podemos esperar que a lubrificação vá proporcionar valores de atrito baixos e desgaste insignificante.

Em condições ideais, a separação das superfícies deveria ser completa e absoluta, mas na prática, observa-se contatos ocasionais entre os pontos salientes.

2.2 - Lubrificação Limítrofe, Limite ou semifluida

Como caso intermediário entre a lubrificação seca e a lubrificação fluida, temos a lubrificação limítrofe, semifluida ou limite, na qual a espessura da película lubrificante é igual à mínima permitida.

Quando as pressões entre as duas superfícies móveis são muitas elevadas, chega-se a um ponto no qual não é mais possível manter uma película lubrificante, havendo ruptura da película em alguns pontos. É nestas condições que se combinam atritos sólidos e fluidos.

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CAPÍTULO 3 - LUBRIFICANTES

1 - CONCEITO

Lubrificantes são substâncias que, colocadas entre superfícies, diminuem a resistência ao movimento.

A necessidade de um procedimento de lubrificação está vinculada em seus vários aspectos, como: tipo e quantidade de óleo, períodos de lubrificação, procedimentos anteriores e posteriores à lubrificação.

2 - SUBSTÂNCIAS LUBRIFICANTES

As substâncias lubrificantes são muito variadas e de acordo com seu estado podem ser classificados em:

• Lubrificantes líquidos: Em geral são os mais preferidos porque penetram entre as partes móveis pela ação hidráulica e além de manterem essas superfícies separadas, eles atuam, também, como agentes refrigerantes.

• Lubrificantes pastosos: Compreendem as graxas e composições lubrificantes. Nas composições lubrificantes podemos citar: as composições betuminosas e pastas especiais para estampagem

• Lubrificantes sólidos: O emprego de lubrificantes sólido tem a finalidade de substituir a película fluida por uma película sólida. Dos minerais mais usados destacam-se o grafite, o dissulfeto de molibdênio, a mica e o talco.

• Lubrificantes gasosos: Estes lubrificantes são usados em casos especiais, em lugares onde não são possíveis as aplicações dos lubrificantes convencionais. São eles: o ar, o nitrogênio e os gases halogenados.

3 - TIPOS DE LUBRIFICANTES

Os lubrificantes possuem características específicas, e enumeramos as principais:

3.1 - Óleos

Também se dividem em:

3.1.1 - Óleos minerais

São produzidos de crus de composição muito variada, mas formados por grande número de hidrocarbonetos, pertencentes a três classes principais:

• parafínicos

• naftênicos

• aromáticos

3.1.2 Óleos graxos

São óleos de origem vegetal ou animal. Foram os primeiros lubrificantes utilizados. Satisfaziam às modestas necessidades da época em que predominava a tração animal.

6 A industrialização progressiva dos centros de produção tornou imperativa a substituição

dos óleos graxos por produtos derivados de petróleo.

3.1.3 Óleos Compostos

Certas aplicações especiais requerem, muitas vezes, o uso de óleos compostos, que consistem na mistura de óleo graxo com óleo mineral. Estas misturas vão conferir ao produto uma maior oleosidade e também uma maior facilidade de emulsão em presença de vapor.

3.1.4 Óleos Orgânicos

São óleos como o de oliva, de ricínio, de sebo. Possuem elevada capacidade de lubrificação; no entanto, são caros e envelhecem rapidamente (tornam-se resinosos e espessos). Por isso, são usados somente em casos especiais.

3.2 - Graxas

As graxas lubrificantes são dispersões estáveis de sabões em óleos minerais. Apresentam-se, sobretudo, em função do tipo de sabão empregado, com determinada textura, que poderá ser fibrosa, untuosa ou amanteigada.

3.2.1 Graxas à base de Sabão de Cálcio

De aparência amanteigada com grande resistência à água, têm sua aplicação limitada pelo baixo ponto de gota que, em geral, lhes é característico. Não devem trabalhar em temperaturas superiores a 50o C. Isto não exclui a existência de graxas de sabão de cálcio complexo, que se caracterizam por elevado ponto de gota.

3.2.2 Graxas à base de Sabão de Sódio

De aparência fibrosa, não resistem à ação da água, mas toleram perfeitamente temperaturas mais elevadas – entre 110o C e 150o C – ao contrário das graxas de cálcio.

3.2.3 Graxas à base de Sabão de Lítio

De aparência amanteigada, grande estabilidade à ação da água e ácidos diluídos, alto ponto de gota (180o C), são graxas denominadas de “múltiplas aplicações”, substituindo com vantagens as graxas de cálcio, sódio e alumínio.

3.3 - Composições Betuminosas

São lubrificantes de alta aderência, formulados à base de misturas de óleos minerais com asfalto.

As composições betuminosas são, geralmente, aplicadas após aquecimento prévio. Alguns tipos, entretanto, possuem solventes leves, podendo ser aplicadas a frio. São indicadas para engrenagens de grande dimensão e baixa rotação.

3.4 - Lubrificantes Sintéticos

Esses lubrificantes suportam as mais diversas condições de serviços. São lubrificantes “criados” em laboratório, especialmente para oferecer características especiais de viscosidade, resistência e temperaturas elevadas ou muito baixas, de forma a atender aplicações especiais em algumas indústrias.

Classificam-se em cinco grupos: ésteres de ácidos dibásicos, de organofosfatos e de silicones; silicones e compostos de ésteres de poliglicol.

Esses lubrificantes tendem a ser de custo bastante elevado, só devendo, portanto, ser empregados em casos específicos que não podem ser atendidos pelos lubrificantes minerais.

7 4 - CLASSIFICAÇÕES DOS LUBRIFICANTES

Os lubrificantes obedecem a uma série de classificações, assim como a maioria dos materiais utilizados no mundo mecânico, e respeitadas internacionalmente. A seguir as apresentamos:

4.1 - Classificação SAE

Desenvolvidas pela SAE (Sociedade dos Engenheiros de Automóveis), que classifica os óleos lubrificantes para motores de combustão e para caixas de engrenagens automotivas (caixa de marcha e diferencial) unicamente pela viscosidade, não levando em conta as outras propriedades necessárias ao óleo. Para óleos de motor a SAE classificou: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20, 30, 40, 50. Para óleos de transmissão, SAE 70W, 75W, 80W, 85W, 90, 140 e 250.

4.2 - Classificação API

Esta nova classificação, introduzida em meados de 1970, substituiu a antiga Classificação API de serviços de motor, sendo dividida em dois grupos identificados pela letra “S” (Service Station) e relativo aos óleos para motores a gasolina, e o outro grupo identificado pela letra “C” (Comercial), relativo aos óleos para motores diesel, conforme mostra a tabela 1.

Tab. 1 - Classificação API

SA – (Serviço classe A) CA – (Comercial classe A) SB – (Serviço classe B) CB – (Comercial classe B) SC – (Serviço classe C) CC – (Comercial classe C) SD – (Serviço classe D) CD – (Comercial classe D) SE – (Serviço classe E) SF – (Serviço classe F) SG – (Serviço classe G) SH – (Serviço classe H) SI – (Serviço classe I) SJ – (Serviço classe J) SL – (Serviço classe L)

4.3 - Classificação ISO/ASTM

Esta classificação é apresentada na tabela 2 e baseia-se na viscosidade cinemática (centistokes) a 40o C. Este sistema se aplica apenas aos lubrificantes industriais em que a viscosidade seja um fator primário de seleção, estando excluídos, portanto, os óleos de proteção, óleos de tratamento térmico, óleos de transformador, óleos de corte, etc. Os números que indicam cada grau de viscosidade ISO representam o ponto médio de uma faixa de viscosidade compreendida entre 10% abaixo e 10% acima desses valores.

Tab. 2 - Classificação ISO/ASTM

GRAU DE VISCOSIDADE VISCOSIDADE CINEMÁTICA (cSt) a 40o C

ISO VG 2 1.98 2.42

ISO VG 3 2.88 3.52

ISO VG 5 4.14 5.06

ISO VG 7 6.12 7.48

ISO VG 10 9.00 11.0

ISO VG 15 13.5 16.5

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ISO VG 22 19.8 24.2

ISO VG 32 28.8 35.2

ISO VG 46 41.4 50.6

ISO VG 68 61.2 74.8

ISO VG 100 90.0 110.0

ISO VG 150 135 165

ISO VG 220 198 242

ISO VG 320 288 352

ISO VG 460 414 506

ISO VG 680 612 748

ISO VG 1000 900 1100

ISO VG 1500 1350 1650

4.4 - Classificação NLGI

Esta classificação foi criada pelo NLGI (Instituto Nacional de Graxa Lubrificante – Estados Unidos).e classifica as graxas segundo sua consistência, nos seguintes graus:

NLGI: 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, e 6.

O grau 000 corresponde às graxas de menor consistência (semifluidas) e o grau 6, às de maior consistência (mais pastosas).

A consistência da graxa é medida empiricamente, utilizando-se um aparelho conhecido como “penetrometro”, que mede a profundidade de penetração de um cone padronizado, geralmente de latão ou aço, penetra na graxa durante um período de 5 segundos, conforme mostra a figura 3.

Fig. 3 - Penetrometro

5 - CARACTERÍSTICAS DOS LUBRIFICANTES

A escolha correta de lubrificantes deve levar em consideração suas principais propriedades são:

9 5.1 - Ponto de fulgor/combustão

5.1.1 Ponto de Fulgor

É a temperatura a que o produto deve ser aquecido, sob condições do método, para produzir suficiente vapor para formar, com o ar, uma mistura capaz de se inflamar momentaneamente pela presença de uma chama piloto (FIG. 4).

5.1.2 Ponto de Combustão

É a temperatura a que o produto deverá ser aquecido, para inflamar-se de maneira continua, obedecendo nas mesmas condições utilizadas para medir o ponto de fulgor (FIG. 4).

Fig. 4 - Medição do ponto de fulgor e de combustão

5.2 - Ponto de Névoa/fluidez

5.2.1 Ponto de Névoa

É a temperatura na qual a parafina ou outras substâncias afins normalmente dissolvidas no óleo começa a se separar formando minúsculos cristais, tornando o óleo turvo (FIG. 5).

5.2.2 Ponto de Fluidez

É a mais baixa temperatura na qual um óleo ainda flui nas condições normais do mesmo teste. Este ponto é importante para qualquer óleo lubrificante que seja exposto a temperaturas de operação muito baixas (FIG. 5).

Fig. 5 - Medição do ponto de névoa e ponto de fuidez

Normalmente os óleos de origem naftênica têm ponto de fluidez mais baixo que os de origem parafínica.

5.3 - Aderência

São substâncias químicas que, quando adicionadas ao lubrificante, aumentam sua aderência a superfícies, sendo imprescindível em máquinas que trabalham em alta rotação. Impedem o

10 gotejamento do óleo causado pela força centrífuga. Sem aderência, o lubrificante se solta e ocorre atrito entre as peças. Esta propriedade é também conhecida como “adesividade”.

5.4 - Viscosidade

De todas as características físicas, é a viscosidade, a que apresenta o maior interesse em relação à propriedade dos óleos. É definida como a resistência que um óleo exerce ao escoamento.

A viscosidade do lubrificante é necessária para evitar o rompimento da camada às superfícies deslizantes; senão, seria impossível a formação de uma película contínua e resistente de lubrificante.

A viscosidade de um lubrificante não é constante, depende estritamente da temperatura. A uma temperatura elevada, deve corresponder um lubrificante com menos viscosidade.

Assim, é muito importante conhecer a temperatura de trabalho para a seleção adequada do lubrificante.

Para se medir a viscosidade, utiliza-se um aparelho chamado “Viscosímetro” (FIG 6).

Fig. 6 - Viscosímetro Cinemático

Os viscosímetros mais usados são:

• Saybolt (América do Norte)

• Redwood (Inglaterra e Reino Unido)

• Engler (Europa continental)

• Cinemático

5.5 - Índice de Viscosidade

É a expressão numérica da variação da viscosidade com a variação da temperatura. Assim, o alto índice de viscosidade revela variação relativamente pequena de viscosidade, em função da temperatura, enquanto o baixo índice de viscosidade indica tendência do óleo a apresentar grande variação de viscosidade com uma pequena variação de temperatura.

De acordo com o “ I V ” (Índice de Viscosidade), os lubrificantes podem ser classificados em três categorias:

HVI – Alto índice de viscosidade

MVI – Médio índice de viscosidade

LVI – Baixo índice de viscosidade

5.6 - Demulsibilidade/Emulsibilidade

5.6.1 Demulsibilidade

É a propriedade de um óleo separar-se rapidamente da água. Este teste é importante quando se considera que em vários sistemas de lubrificação o óleo pode entrar em contato com a água e

INÍCIO

FIM

11 neste caso uma rápida separação passa a ser um fator preponderante em sua aplicação, como no caso dos óleos para turbina.

5.6.2 Emulsibilidade

Conhecida também como a capacidade de misturar-se com a água, é uma propriedade necessária a certos tipos de óleo, como os usados nos cilindros a vapor. Outro exemplo ‚ o tipo solúvel empregado na fabricação de fios de lã e nylon para torná-los mais flexíveis e lubrificar as fiadeiras, que é removido do fio por imersão em banho de água.

5.7 - Antiespuma

Os óleos, quando agitados em presença do ar tendem a formar espuma. Ela é extremamente indesejável em qualquer sistema. Portanto, os óleos lubrificantes devem possuir características “antiespuma” que é conseguida através de “aditivos”.

5.8 - Extrema-pressão

É a capacidade que um lubrificante possui de suportar pressões elevadas, evitando que as superfícies em movimento entrem em contato.direto. Existem diversos métodos para se avaliar a capacidade total de carga de um óleo. O teste Timken mostrado no esquema da figura 3.5, consiste de um cilindro rotativo e um braço de alavanca sobre o qual são colocadas cargas graduadas, para aumentar a pressão que o bloco de aço exerce sobre o anel de aço preso ao cilindro rotativo. As cargas são aumentadas até que o bloco apresente ranhuras. A carga máxima aplicada sem causar ranhuras ‚ então anotada como a carga Timken do lubrificante. No teste de quatro esferas (four ball test), também mostrado no esquema da figura 7, mostra que três esferas são dispostas juntas horizontalmente a uma quarta, presa a um eixo que gira sobre elas a uma velocidade de 1800 rpm. A velocidade da esfera girante‚ constante e a carga sobre ela ‚ aumentada gradativamente.

Fig. 7 - Teste TINKEN e Teste FOUR BALL

6 - ADITIVOS

O constante aperfeiçoamento técnico de máquinas mostrou a necessidade de melhoria das qualidades dos lubrificantes. Para isso foram desenvolvidos compostos destinados a conferir ao lubrificante, propriedades especiais ausentes, ou presentes em grau insuficiente, no óleo mineral puro. A esses compostos recebem o nome de “ADITIVOS”. Mesmo em pequenas quantidades, esses agentes podem modificar profundamente as propriedades de um óleo básico.

Mostraremos alguns tipos de tipos de aditivos como: antioxidantes, anticorrosivos, dispersantes, extrema-pressão, antidesgaste, antiespumante, diminuidores de ponto de fluidez e aumentadores de índice de viscosidade.

6.1 - Antioxidante

A oxidação de óleos minerais processa-se, em geral, por um mecanismo de autocatálise, no qual os peróxidos (produtos iniciais do processo de oxidação) são os catalizadores no desenvolvimento da oxidação. Quando uma molécula de hidrocarboneto é oxidada, ela pode

FOUR BALL

12 adquirir a propriedade de induzir a oxidação de outras moléculas, iniciando assim uma reação em cadeia.

Os ANTIOXIDANTES ou INIBIDORES DE OXIDAÇÃO são substâncias químicas que inibem estas reações em cadeia. Eles têm maior afinidade com o oxigênio que as moléculas dos hidrocarbonetos; podem ser lembrados como receptores preferenciais de oxigênio.

Muitos tipos de substâncias são empregados como antioxidante. Compostos contendo enxofre ou fósforo, ou ambos, são muito comuns. Entretanto, os tios mais conhecidos são os compostos aromáticos que tenham fenólico ou amino.

6.2 - Anticorrosivos

Existem dois tipos de agentes anticorrosivos: os que protegem as partes metálicas de corrosão por substâncias presentes no óleo em serviço e os que conferem proteção contra corrosão atmosférica e contra umidade durante o serviço e/ou armazenagem.

6.3 - Detergentes/Dispersantes

O envelhecimento de um lubrificante, por oxidação, provoca o aparecimento de substâncias pouco solúveis que tendem a se depositar nas superfícies com as quais estejam em contato. Isto vai interferir com a lubrificação e com a transmissão de calor.

Os aditivos “detergentes/dispersantes” têm a finalidade de manter esses produtos em suspensão e finamente disperso, a fim de evitar que causem danos ao equipamento.

6.4 - Antidesgaste

São substâncias químicas adicionadas aos óleos lubrificantes com a finalidade de reduzir o desgaste. O uso do aditivo antidesgaste é importante nos casos de lubrificação limite, isto é, quando em virtude de cargas e velocidades elevadas não se consegue uma lubrificação fluida eficiente e em conseqüência, há contato das superfícies metálicas em movimento relativo, aumentando sobremaneira o desgaste dessas superfícies.

6.5 - Extrema-pressão

Conhecidos como aditivos EP. Estes aditivos são compostos contendo fósforo, enxofre e cloro, que reagem quimicamente com a superfície do metal, formando compostos que agem como eficientes lubrificantes sólidos, evitando a ação destrutiva “metal contra metal”.

Os aditivos EP somente agem quando há condições de extrema pressão, com rompimento da película lubrificante. Quando isso ocorre, o calor desenvolvido provoca a reação química que libera os compostos que agem como lubrificantes.

Nota: Os aditivos “antidesgaste” são menos ativos que os de “extrema pressão” e estes são ainda classificados nos tipos: “ S U A V E ” e “ A T I V O ” , sendo este último o mais ativo de todos.

6.6 - Antiespumantes

Os produtos de petróleo tendem à formação de espuma quando agitados de maneira vigorosa com o ar. Isto é indesejável em certas condições de usos tais como em sistemas hidráulicos, caixas de engrenagens etc., razão do uso de aditivos para evitar esse inconveniente.

Supõe-se que haja uma ação física de enfraquecimento de película das bolhas de ar quando em contato uma com a outra ou em contato com o ar ambiente.

Os compostos sílico-orgânico, ou silicones, são os mais conhecidos e eficientes agentes antiespuma.

13 6.7 - Abaixadores de ponto de fluidez

Ao se reduzir a temperatura de um produto fluido de petróleo, há uma tendência para seu espessamento. A viscosidade aumentará gradativamente pela modificação da estrutura dos cristais de parafina que vão se formando, no seio do óleo, em conseqüência do abaixamento da temperatura e se chegará a um ponto em que o escoamento do produto será muito lento.

Em geral, usam-se produtos polimerizados como aditivos abaixadores do ponto de fluidez. Os mais comuns são os metacrilatos polimerizados.

6.8 - Aumentadores de Índice de Viscosidade

Estes aditivos reduzem a variação de viscosidade em função da temperatura. Graças a eles, o óleo mantém viscosidade adequada no início de funcionamento, quando ainda está frio, e horas após estar funcionando a elevadas temperaturas.

6.9 - Agentes de adesividade

Esta classe de aditivos é usualmente constituída de polímeros de alto peso molecular de hidrocarbonetos saturados. Não se alteram de maneira apreciável quando expostos ao ar e à luz e são altamente resistentes à oxidação. Têm uma acentuada propriedade de adesão e coesão e, quando adicionados ao óleo, mesmo em pequenas quantidades, proporcionam uma maior capacidade de aderência às superfícies metálicas.

6.10 - Dissulfeto de Molibdênio

Modernamente o dissulfeto de molibdênio desempenha importante papel como aditivo ou como lubrificante, propriamente dito. Suas partículas muito finas deslizam facilmente entre si e se aderem bem à superfície metálica. É insolúvel em água, óleo mineral e lubrificante sintético. Não é tóxico.

7 - MÉTODOS DE APLICAÇÃO DE LUBRIFICANTES

Para que sejam atingidos os objetivos de uma lubrificação eficiente, deve-se atender, simultaneamente, às seguintes condições:

• Lubrificante adequado

• Fornecido em quantidades certas

• Aplicado no local certo

• No período correto

Depois de escolher o tipo de lubrificação e o lubrificante, é preciso manter a continuidade da. lubrificação por meio de uma distribuição suficiente nos pontos marcados. Isso deve ser feito com economia, aproveitando-se, ao máximo, o lubrificante e consumindo-se a quantidade estritamente necessária.

Para se obter uma lubrificação correta, é necessário que o lubrificante seja adequado ao equipamento, aplicado no local correto, usado na quantidade certa e a intervalos regulares.

Uma lubrificação eficiente só será possível se for garantido o uso do lubrificante em quantidade e a intervalos corretos.

Esse uso deve ser continuo e automático, evitando-se o processo manual devido à sua baixa confiabilidade.

Os gráficos da figura 8 mostram os dois tipos de fornecimento de lubrificante, manual e automático, relacionando a quantidade de fluido com o tempo.

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Fig. 8 - Intervalos de fornecimento de lubrificantes

No primeiro, vê-se a inconstância do fornecimento que, geralmente, é causada por esquecimento do operador. Notam-se, ainda, as situações de excesso de lubrificação, rápido vazamento e falta de lubrificação.

No segundo gráfico, observa-se o uso constante, a quantidade e os intervalos corretos. Logo, com o sistema de fornecimento automático, evita-se o atrito sólido e prolonga-se a vida útil do equipamento.

Contudo nem sempre é possível manter-se um fornecimento automático de lubrificantes, o que nos obriga a ter uma constante vigilância nas tarefas de relubrificação de equipamentos.

Os métodos de lubrificação podem ser agrupados em:

• Com perda total do lubrificante

• Com reaproveitamento do lubrificante

PERDA TOTAL, como o nome indica, é o método no qual o lubrificante é utilizado uma única vez, enquanto que no método COM REAPROVEITAMENTO o lubrificante é utilizado mais de uma vezes.

Na lubrificação com perda total do lubrificante vamos considerar:

7.1 - Lubrificação manual

Entende-se por lubrificação manual aquela realizada por meios manuais como, por exemplo, a almotolia, o copo graxeiro, pistola de óleo, espátula, etc.

7.1.1 Almotolia

Pode ser do tipo comum ou do tipo bomba. Ambas devem ser mantidas limpas e com os bicos desobstruídos (FIG. 9).

Na lubrificação por almotolia, é importante para que os pontos de lubrificação sejam mantidos limpos e protegidos sempre que possível.

Fig. 9 - Dois modelos de almotolias

15 7.1.2 Copo graxeiro

A aplicação por copos graxeiros é um aperfeiçoamento da lubrificação manual, mas ela não elimina o elemento humano desde que a sua constância é inteiramente dependente da atenção periódica do operador.

Os copos graxeiros podem ser manuais ou automáticos (FIG. 10).

Fig. 10 - Modelos de Copos Graxeiros

7.1.3 Pistola Graxeira

A aplicação de graxa com pistola graxeira (FIG. 11) é simples quando se usam pistolas com acionamento manual. Entretanto, a aplicação torna-se complexa quando se usa ar comprimido ou bombas elétricas para forçar a entrada de graxa nos mancais.

Fig. 11 - Pistola Graxeira

Os pontos de aplicação constituídos pelos bicos graxeiros (engraxadeiras) devem ser limpos antes de se aplicar o conector da pistola, a fim de evitar impureza aos mancais.

7.1.4 Pistola de óleo

É semelhante à pistola graxeira. Dispõem de pinos para óleo, encontrados em máquinas-ferramenta, roletes de esteiras etc.

7.1.5 Pincel

A aplicação de lubrificante com pincel é feita em engrenagens, cabos de aço, correntes etc., quando são usados produtos especiais como composições betuminosas e compostos antiferrugem. Em alguns casos, o pincel é fixo no corpo da máquina e o óleo goteja sobre ele. Neste caso, o pincel faz uma distribuição contínua.

7.1.6 Espátula

Destina-se à aplicação de graxa, composições betuminosas, composições para estampagem e outros produtos muito viscosos.

7.1.7 Copo conta-gotas

É um dispositivo que permite aplicar lubrificante na quantidade e em períodos desejados (FIG. 12).

16 Exige atenção constante na verificação do nível de óleo, do reenchimento e regulagem do

número de gotas por minuto.

O inconveniente principal do copo conta-gotas é o fato de ele exigir regulagem após o aquecimento da máquina. Isso porque, com o calor, a viscosidade do lubrificante diminui e faz aumentar o seu fornecimento.

Fig. 12 - Copo Conta Gotas

7.1.8 Copo com mecha tipo sifão

Esse tipo de dispositivo é constituído de um tanque metálico ao qual é ligado um tubo. O tanque fica cheio de óleo, até um nível ligeiramente inferior ao do tubo. Nesse tubo é introduzido um estopim que fica imerso no tanque. O estopim envia o óleo sob a forma de gotas que caem do tubo no eixo em movimento. Para regular a queda de lubrificante pode se colocar um registro no oleador. Também se pode comprimir, mais ou menos, o estopim com um parafuso. O objetivo é evitar o consumo de lubrificante com a máquina parada (FIG. 13).

Fig. 13 - Copo com mecha tipo sifão

O copo com mecha tipo sifão é usado em locomotivas, motores estacionários, mancais e máquinas de tamanho médio.

7.1.9 Lubrificador Mecânico

Consiste de um reservatório de óleo e vários elementos individuais de bombeamento. Os elementos fornecem o óleo em pequenas quantidades, sob pressão, para tubos que o conduzem ao ponto de aplicação.

Os lubrificantes mecânicos têm largo emprego em compressores alternativos, cilindros de máquinas a vapor e mancais em geral.

7.1.10 Lubrificador por névoa

Esse lubrificador pulveriza o óleo em uma fina camada, distribuída através de uma tubulação.

Esse sistema foi desenvolvido, principalmente, para lubrificação de mancais de rolamentos que giram em altíssimas velocidades. Esses mancais necessitam de óleo em quantidade cuidadosamente controlada. Se houver excesso de óleo, ocorrerá aumento da temperatura. Por outro lado, se houver falta de óleo, haverá rápido desgaste dos mancais.

O mecanismo funciona com um pulverizador que produz a névoa.

17

O lubrificador por névoa é muito eficiente, pois a névoa, sendo semelhante a um gás, atinge todas as superfícies. Também é econômico; mas, por outro lado, poluente. Isso se deve à parcela de névoa que escapa do lubrificador e atinge o ambiente à sua volta.

7.1.11 Lubrificação por banho de óleo

Nesse sistema, o lubrificante fica num recipiente que, em geral, é a própria carcaça da máquina.

As partes a serem lubrificadas mergulham total ou parcialmente no óleo. A seguir, o excesso de óleo colhido no banho é distribuído para outras partes. Para isso, existem ranhuras e coletores que formam uma rede de distribuição. A lubrificação por banho é muito usada em caixas de engrenagens.

A figura 14 ilustra a lubrificação de mancal de rolamento por banho.

É importante manter constante o nível de óleo, pois um nível baixo reduz a lubrificação. Por outro lado, um nível muito alto de óleo causa excesso de agitação, provocando a formação de espuma e o aumento da temperatura.

Fig. 14 - Lubrificador por banho de óleo

7.1.12 Banho com anel

Nesse sistema, o óleo permanece em uso durante muito tempo e fica contido em um reservatório, abaixo do mancal. Ao redor do eixo do mancal repousa um anel com diâmetro maior que o do eixo e com a parte inferior mergulhada no óleo. O movimento do eixo faz com que o anel também gire transportando o óleo até um canal de distribuição. Neste caso é também usada uma corrente no lugar do anel (FIG. 15).

O banho com anel é muito usado em motores elétricos, bombas e compressores.

Óleos muito viscosos são inadequados a esse sistema porque prendem o anel.

Fig. 15 - Banho com anel

7.1.13 Banho com colar

É um sistema que substitui o anel do sistema anterior por um colar fixo ao eixo do mancal. É adequado a lubrificantes viscosos e em serviços com alta velocidade.

18 7.1.14 Lubrificador por salpico

É uma derivação do banho de óleo. Mergulha-se uma peça no óleo e com o movimento das peças, o lubrificante é salpicado nas várias partes do conjunto mecânico (FIG. 16).

Trata-se de um sistema muito usado em motores de combustão interna e em compressores de ar.

Fig. 16 - Lubrificação por salpico

7.1.15 Banho com almofada

Um sistema bastante antigo e já em desuso. É constituído de uma almofada de lã fiada, contida em armação que é forçada por mola contra o eixo do mancal.

O óleo é retirado do reservatório pela ação capilar da franja de mechas que sai da almofada. A quantidade de óleo varia de acordo como número de mechas.

O banho com almofada é um sistema que está caindo em desuso. Em seu lugar estão sendo colocados mancais de rolamento.

7.1.16 Sistema circulatório

É um sistema que usa bomba para distribuir o lubrificante.

O sistema circulatório pode atuar com alimentação por gravidade ou com alimentação por pressão (FIG.17).

No sistema por gravidade, o fluido é bombeado do cárter para um reservatório superior. Desse reservatório, o fluido é distribuído por gravidade aos pontos de lubrificação.

Um sistema mais complexo de lubrificação é o de circulação de óleo sob pressão, em que todos os elementos de uma máquina em movimento são lubrificados por uma corrente contínua de óleo. Além de desempenhar a função lubrificante, esse sistema serve para resfriar eficazmente superfícies em atrito. O óleo contido em um depósito é aspirado por uma bomba. Por meio de tubulações apropriadas, o óleo é levado aos órgãos em movimento. Após a lubrificação, o óleo retorna ao depósito e é submetido a uma filtragem. Pode ser necessário esfriar o óleo antes de colocá-lo em circulação novamente, o que é feito mediante circulação de água fria em serpentinas adequadas (trocadores de calor).

Fig. 17 - Sistema Circulatório de Lubrificação

19

Esse sistema é muito usado para lubrificar máquinas-ferramenta, redutores de engrenagens e compressores.

Como nos sistemas de anel, também no sistema de circulação a troca do óleo é efetuada periodicamente, e o lubrificante deve ser conservado corretamente.

7.1.17 Lubrificação centralizada

É um sistema de lubrificação para graxa ou óleo, com a finalidade de lubrificar um elevado número de pontos, a partir de um distribuidor central.

Esse sistema permite racionalizar o consumo de lubrificante, economizar mão-de-obra e lubrificar a máquina em movimento.

O acionamento do sistema centralizado pode ser manual (pequenos circuitos) ou automatizado. Nesse último caso, o comando é feito pela própria máquina em que se usa o sistema.

O sistema centralizado divide-se em três tipos:

• linha simples

• linha dupla

• progressivo

LINHA SIMPLES Esse sistema é usado em máquina de pequeno e médio porte. Dispõe de bombas manuais,

pneumáticas ou elétricas.

Quando a bomba atua, desloca lubrificante e pressuriza a linha de alimentação. Isso faz com que os dosadores, acionados pelo próprio lubrificante, injetem óleo nos pontos de lubrificação.

Terminada a pressurização, a linha principal é aliviada. Assim, os pistões dos dosadores retomam à posição original. O retomo é feito por mola e permite a recarga para o próximo ciclo. A ligação entre os dosadores e a linha principal é do tipo paralelo, isto é, os dosadores encontram-se fora da linha principal.

LINHA DUPLA Esse sistema dispõe de duas linhas principais: uma para acionamento e outra para retomo

dos dosadores Assim, a válvula direcional ora pressuriza uma linha, ora pressuriza a outra.

O sistema centralizado por linha dupla não tem molas, gaxetas ou outras peças facilmente desgastáveis. Por isso, opera por muitos anos, sem problemas de manutenção.

O sistema pode ser operado manual ou automaticamente.

A ligação entre os dosadores e a linha principal é do tipo paralelo.

SISTEMA PROGRESSIVO Consiste em uma bomba unida a um número variável de dosadores interligados.

Os dosadores são modulares, formados por seções superpostas. Cada dosador contém um pistão, orifícios e canais para o fluxo interno do lubrificante.

Embora fisicamente idênticas, as seções possuem pistões com diâmetros variáveis, de acordo com a necessidade de cada ponto.

No sistema progressivo, os pistões encontram-se sempre na linha principal. Cada pistão deve atuar antes que o fluxo da bomba acione o próximo pistão, ou seja, a ligação é feita em série.

20

CAPÍTULO 4 - LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS

1 - CLASSIFICAÇÃO DOS MANCAIS

Os mancais são elementos obrigatórios de todas as máquinas. São eles que mantêm as peças (geralmente eixos) em posição ou entre limites, permitindo seu movimento relativo. Existem dois tipos principais de mancais: - mancais planos e de rolamentos também conhecidos como antifricção.

2 - MÉTODOS DE APLICAÇÃO DE LUBRIFICANTES

2.1 - Mancais de rolamento com pinos graxeiros

Antes de aplicar a graxa nos pinos graxeiros, eles deverão ser limpos, para evitar a entrada de partículas abrasivas, que danificam o mancal. Os mancais de rolamento podem ser lubrificados quinzenalmente; no caso de mancais de rolamentos de motores elétricos, a lubrificação deve ser feita uma vez por mês. Se o mancal for provido de dreno, é necessário retira-lo durante a aplicação da graxa, recolocando-o, depois de o mancal trabalhar alguns minutos, para permitir a saída do excesso de graxa.

2.2 - Mancais de rolamentos selados

Por ocasião das revisões, os mancais deverão ser desmontados, limpos cuidadosamente, e devem ser bem examinados as pistas, o espaçador e os elementos rolantes, para ver se apresentam algum dano mecânico e se a folga não ultrapassou os limites permissíveis. A limpeza deverá ser feita em local totalmente isento de poeira, usando-se solvente para remover a graxa velha dos elementos do mancal, que deverá em seguida, ser secado com ar comprimido seco. Caso não seja remontado logo após a limpeza, o mancal deve ser guardado lubrificado e coberto, para protegê-lo contra qualquer impureza.

2.3 - Mancais de rolamento em banho de óleo

Para os mancais de rolamento em banho de óleo, recomenda-se um nível mínimo em que o elemento rolante inferior fique ligeiramente imerso no óleo e um nível máximo em que o óleo atinja o centro do mesmo elemento. Os níveis devem ser verificados a cada oito horas e completados, se necessário. Em geral, o óleo deve ser trocado de seis em seis meses.

2.4 - Mancais de deslizamento com pinos graxeiros

Antes da aplicação da graxa, os pinos devem ser limpos, para evitar a entrada de partículas abrasivas, que danificam o mancal. Deve-se lubrificar os pinos diariamente.

2.5 - Mancais planos lubrificados a óleo

São os seguintes os métodos para lubrificação a óleo dos mancais planos:

a. Furo de óleo - Lubrificar com almotolia, diariamente.

b. Pino de óleo - Lubrificar com pistola de óleo, diariamente.

c. Copo com agulha ou vareta - Mantê-lo cheio de óleo

d. Copo com mecha - Mantê-lo cheio de óleo

e. Copo conta-gotas - Mantê-lo cheio de óleo

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f. Lubrificador por anel ou colar - Verificar o nível semanalmente. Em geral, o óleo deve ser drenado semestralmente.

g. Lubrificação por estopa - Manter a estopa embebida em óleo.

h. Lubrificação por circulação - Verificar o nível semanalmente. Em geral, o óleo deve ser drenado anualmente.

3 - FATORES QUE DETERIORAM O ÓLEO:

• OXIDAÇÃO: Provocada pela temperatura, pela presença de catalisadores (anéis espaçadores em metal amarelo), e por excesso de ar (lubrificação por névoa).

• CONTAMINAÇÕES DO ÓLEO: provocada pelo ambiente

4 - RECOMENDAÇÕES DE LUBRIFICANTES PARA MANCAIS DE ROLAMENTOS

As principais funções de um lubrificante para rolamentos são:

• Evitar o atrito de deslizamento entre o separador e os roletes, como também entre os elementos rolantes e as pistas em qualquer ponto onde não exista um verdadeiro movimento.

• Resistir ao contato (quando houver) entre o separador e as pistas.

• Proteger contra a ferrugem ou a corrosão das superfícies de trabalho altamente polidas do mancal.

• Dissipar calor gerado no mancal.

• Completar a vedação do conjunto a fim de evitar a penetração de qualquer impureza.

Essas exigências são mais bem satisfeitas com o emprego de um óleo que apresente alto padrão de refinação e seja filtrado. Porém o uso da graxa está difundido, sendo ela menos eficiente apenas no que diz respeito à Dissipação de Calor. Por outro lado, a graxa se mostra mais eficiente que o óleo, no que diz respeito à vedação de impurezas.

Para uma perfeita lubrificação dos mancais planos, devem ser observados os seguintes fatores:

4.1 - Viscosidade e Consistência

Óleos de baixa viscosidade e graxas pouco consistentes são mais bem distribuídos, reduz com mais eficiência o atrito e dissipam melhor o calor (os óleos, mais que as graxas; no entanto não suportam grandes esforços, havendo rompimento da película e conseqüente contato de metal com metal). São adequados para lubrificar mancais de pequenas dimensões e com pequena folga, eixos de alta velocidade e para uso em temperaturas ambientes baixas.

Óleos de alta viscosidade e graxas de maior consistência suportam cargas elevadas, mas não dissipam adequadamente o calor e causam perda de potência. Devem ser usadas para mancais de grandes dimensões, grandes folgas, cargas elevadas, baixas rotações dos eixos e altas temperaturas de operação. Verificamos, no entanto, que estas condições podem alternar-se e, assim, poderíamos ter um mancal de grandes dimensões, suportando um eixo de alta rotação e carga elevada, trabalhando em baixas temperaturas ambientes. Neste caso, como em todos os demais, a viscosidade e a consistência devem ser corretamente dimensionadas não sendo recomendada sua posterior alteração para beneficiar algum fator, o que prejudicaria outros.

22 4.2 - Alta estabilidade química

Esta qualidade deve ser respeitada, principalmente, no caso de lubrificantes usados em máquinas mais sofisticadas, óleos aplicados por sistemas de circulação e graxas usadas por longos períodos. Isto, porém, não significa que, nos demais casos, as graxas e óleos não possam oxidar-se, formando ácidos e tornando-se corrosivos, ou formando depósitos indesejáveis.

4.3 - Películas de grande resistência

Os óleos e graxas devem possuir películas resistentes, para evitar seu rompimento e conseqüente desgaste. Em alguns casos, devido às condições de trabalho só permitem a formação de películas muito finas, é necessário o uso de lubrificantes com aditivos antidesgaste ou de extrema pressão.

4.4 - Demulsibilidade

Se a emulsão de um óleo com água penetrar no mancal, que é altamente indesejável, o óleo deve separar-se rapidamente, para que a água possa ser drenada. Em alguns casos, como na lubrificação de máquinas a vapor, a emulsão é desejável, devendo então ser empregado um óleo com características emulsificantes. Havendo presença de água, é aconselhável o uso de uma graxa à base de cálcio ou lítio. Com altas temperaturas, devemos usar um óleo com alto ponto de fulgor ou uma graxa de sódio ou lítio. Havendo constante formação de ácidos, devemos usar um lubrificante com grande reserva alcalina.

4.5 - Aditivação

Muitas vezes, devido a condições rigorosas de trabalho, devemos usar lubrificantes aditivados.

5 - RECOMENDAÇÕES DE LUBRIFICAÇÃO A GRAXA

As graxas consistem principalmente da dispersão de um agente espessante, como por exemplo, um sabão metálico, em óleo lubrificante. Sabão de sódio, cálcio e lítio são os mais usados em graxas para mancais de rolamentos na atualidade. Lubrificantes sólidos tais como grafite, dissulfeto de molibdênio e óxido de zinco são também usados, particularmente em mancais planos trabalhando sob condições adversas, como por exemplo, imersos em água ou em altas temperaturas. Lubrificantes sólidos são desnecessários para mancais de rolamentos, e devem ser evitados, a menos que se encontrem condições de cargas elevadas ou seu uso seja indispensável a outras partes do equipamento.

5.1 - Como selecionar a graxa

Na maioria dos casos, a seleção do tipo e do grau de uma graxa para mancais planos, depende principalmente dos métodos de lubrificação, do ambiente e da temperatura. Entretanto, rotação e carga terão também influência na seleção da graxa ideal, sob certas condições.

Observações 1) As graxas de cálcio podem ser usadas para rolamentos que funcionem sob temperaturas

moderadas (máximo, 60o C) e rotações baixas.

2) As graxas de sódio são adequadas para rolamentos que operem sob condições isentas de umidade.

3) A graxa apresenta sobre o óleo a vantagem de contribuir para a boa vedação da caixa. Os labirintos de vedação, quando se emprega este tipo de vedação, devem ficar cheios de graxa.

23 6 - CUIDADOS QUANTO A LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS DE ROLAMENTOS

As funções do óleo e da graxa na lubrificação dos mancais de rolamentos são idênticas. Geralmente empregam-se graxas como lubrificantes quando os elementos de vedação não permitem uma lubrificação satisfatória por óleo ou quando as temperaturas não são excessivas. A graxa além de ser um bom lubrificante, possui excelentes propriedades de vedação e protege o mancal contra a entrada de contaminantes, quando os elementos mecânicos de vedação são inadequados.

7 - QUANTIDADE DE LUBRIFICANTES

7.1 - Graxa

Deve-se evitar o excesso de graxa, pois isto produz superaquecimento e sua conseqüente deterioração, além de poder ocasionar a separação do óleo e do sabão. Como regra geral, a caixa do rolamento deve ser cheia apenas até um terço ou a metade de seu espaço livre com uma graxa de boa qualidade, a não ser em rotações muito baixas onde o perigo do calor excessivo é menor e aí, se houver necessidade de impedir a entrada de partículas abrasivas, convém encher todo o mancal. A razão de se deixar a caixa do mancal parcialmente cheia é devido a necessidade de espaço para que a graxa possa se expandir ou se movimentar pelos elementos rolantes. A falta de graxa por outro lado, resulta no desgaste rápido do rolamento.

7.2 - Óleo

O nível de óleo dentro da caixa de rolamentos deve ser mantido baixo, não excedendo o centro do corpo rolante situado mais baixo. É muito conveniente o emprego de um sistema circulatório para o óleo. Também muito útil, em determinados casos, o uso de lubrificação por neblina ou névoa.

A importância da viscosidade apropriada do óleo cresce com a elevação da rotação do eixo.

A seguir exemplos para uma adequada escolha da viscosidade do óleo e consistência da graxa, para a lubrificação de mancais de rolamentos, utilizando as tabelas 3 e 4:

Tab. 3 - Mancais de Rolamento Lubrificados a óleo

Temperatura, o C

Ambiente Operação

R.P.M (N)

Faixas de Viscosidade

SUS a 100 oF

até 60 500

500-3.600 3.600

250/350 140/200 60/100

60 a

120

500 500-3.600

3.600

900/960 250/350 140/200

Mínima -10

Acima de 120

500 500-3.600

3.600

2.200/2.600 1.600/1.800

600/700

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Tab. 4 - Graxas em mancais de rolamento

Temperatura oC Serviço NLGI e Base

-30 a 180

Motores elétricos, eixos verticais,

vibrações, choques, altas pressões.

2 – 3 Múltipla aplicação

-30 a 180 Aplicação geral

exceto os citados acima

1 – 2 Múltipla aplicação

-20 a 260 Cargas normais, qualquer serviço.

1 Argila modificada

0 a 60 Bomba d'água,

indústria alimentícia. 1 - 2 ou 3

Cálcio

8 - FATORES QUE PROVOCAM FALHAS DE LUBRIFICAÇÃO COM GRAXA:

• Folgas exageradas no conjunto, permitindo assim que a graxa seja expelida pelas partes móveis.

• Perda da graxa através de um retentor inadequado.

• Deterioração química da graxa, devido às elevadas temperaturas de operação.

• Graxa inadequada.

9 - ALGUNS CONSELHOS DADOS PELA ASSOCIAÇÃO DOS FABRICANTES DE MANCAIS

1 - Trabalhar com ferramentas limpas em ambientes limpos.

2 - Remover toda sujeira por fora dos mancais antes de abri-los

3 - Manter as mãos limpas quando tocar nos mancais.

4 - Tratar um mancal usado com o mesmo cuidado que se dispensaria a um novo.

5 - Utilizar solventes e óleos de lavagem limpos.

6 - Colocar os mancais desmontados sobre papel limpos.

7 - Proteger os mancais abertos contra a sujeira e umidade.

8 - Usar panos limpos, sem fiapos,quando for preciso limpar os mancais

9 - Guardar os rolamentos protegidos em papel encerado se fora de uso.

10 - Limpar o lugar a ser ocupado pelo mancal antes de instala-lo.

11 - Impedir a contaminação dos lubrificantes.

12 - Instalar os mancais novos no estado em que se acharem, quando removidos de seu invólucro original.

13 - NUNCA MISTURAR LUBRIFICANTES DIFERENTES.

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CAPÍTULO 5 - LUBRIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS

1 - DEFINIÇÃO

As engrenagens são elementos de máquinas destinados a transmissão de movimento e potência. As engrenagens são órgãos de contato direto e movimento misto: rolamento e escorregamento.

Sua finalidade ‚ transmitir o movimento de rotação de um eixo para o outro, modificando a velocidade e permitindo a transmissão de potências elevadas.

2 - CLASSIFICAÇÃO DAS ENGRENAGENS

As engrenagens podem ser classificadas como:

• Engrenagens cilíndricas de dentes retos

• Engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais

• Engrenagens cônicas

• Engrenagens hipóides

• Engrenagens sem-fim

3 - ESCOLHA DO LUBRIFICANTE

Em geral, os fabricantes, que possuem um perfeito conhecimento do seu equipamento, recomendam o lubrificante a ser utilizado. Contudo é bom mostrarmos os vários tipos de lubrificantes existentes.

3.1 - Sólidos

O lubrificante sólido suporta cargas mais elevadas do que o lubrificante líquido, com a sua aplicação pode-se aumentar a capacidade de carga das engrenagens. Entretanto sua utilização deve ser restrita aos casos necessários devido às dificuldades de aplicação e resfriamento.

3.2 - Composições betuminosas

Aplicadas em engrenagens de grandes dimensões e baixa velocidade, onde utilizamos um produto que possa ser pincelado ou pulverizado periodicamente e que não escorra dos dentes com facilidade. Para isso se empregam óleos residuais pesados, composições betuminosas e graxas.

3.3 - Óleos lubrificantes

Os lubrificantes líquidos preenchem a maioria das aplicações em engrenagens.

O óleo lubrificante numa caixa de engrenagem está sujeito a grande aeração e a inclusão do ar no seio do óleo dando origem à formação de espuma, que dentre outros inconvenientes reduz o poder lubrificante e refrigerante do óleo. O uso de aditivos anti-espuma vem minimizar esses inconvenientes. Quando em serviço as temperaturas são altas, o óleo tende a se oxidar com conseqüente aumento de viscosidade possibilitando a formação de borra, vernizes e ácidos corrosivos. Um inibidor pode aumentar consideravelmente o tempo de uso do óleo.

A maioria dos óleos para engrenagens contém um ou mais aditivos, mas o fator que determina a capacidade de carga é o uso de aditivos "anti-espuma", "extrema-pressão". Os aditivos

26 "anti-desgaste" são menos ativos que os de "extrema-pressão", e estes são ainda classificados nos tipos "suave" e " ativo", sendo este último o mais ativo de todos.

4 - VELOCIDADE PERIFÉRICA

Com altas velocidades, o tempo disponível para que o óleo seja desalojado de entre os dentes que se engrenam, é extremamente curto. Além disso, o óleo deverá ter um maior poder refrigerante. Por estas razões, quanto maior forem as velocidades das engrenagens, menor deverá ser a viscosidade do óleo. Inclusive, com velocidades elevadas, há uma maior tendência à formação de espuma, ou um tempo menor para que ela se quebre. Por isso quando as velocidades são elevadas, além de escolhermos um óleo pouco viscoso, ele deverá ter boas propriedades anti-espumante, ou mesmo aditivos com tal finalidade.

Nas engrenagens de baixa velocidade, há mais tempo para que óleo seja desalojado dos pontos de engrenamento. Conseqüentemente, quanto maior forem as velocidades das engrenagens, menor deverá ser a viscosidade do óleo.

5 - GRAU DE REDUÇÃO

Quando a redução é muito grande, os redutores normalmente possuem mais de um jogo de engrenagens. Nesse caso, o óleo deve ser escolhido de maneira a satisfazer os requisitos do pinhão de mais baixa velocidade.

Para as engrenagens sem-fim e hipoidais, não é necessário considerar o grau de redução, na seleção do lubrificante, pois, nestes casos, o tipo de deslizamento entre os dentes é o fator determinante na formação e manutenção da película.

6 - TEMPERATURAS DE FUNCIONAMENTO

De maneira geral considera-se segura a temperatura de operação em torno de 80o C. Vale ressaltar que as engrenagens de motoredutores trabalham um pouco mais elevadas, devido o calor adicional gerado pelo motor elétrico. O superaquecimento das caixas de engrenagens pode ser causado por:

• Sobrecarga

• Quantidade insuficiente de óleo

• Resfriador de óleo entupido

• Óleo muito viscoso

• Óleo muito sujo

• Nível do banho de óleo muito elevado

• Carência de circulação de ar dentro da caixa

• Calor irradiado de outras fontes quentes próximas

7 - TIPOS DE CAIXAS DE ENGRENAGENS

Existem dois tipos de caixas de engrenagens: ABERTAS e FECHADAS.

7.1 - Engrenagens abertas

Nas engrenagens abertas, normalmente lubrificadas a pincel ou espátula, devem receber uma leve camada de graxa. O método mais comum de lubrificação é por meio de graxas, sendo as composições betuminosas (asfálticas) as mais empregadas, por serem mais aderentes. Além dos lubrificantes de base asfálticas, existem também lubrificantes sintéticos a base de dissulfeto de

27 molibdênio. Qualquer que seja a graxa usada é importante que durante a aplicação, exista a preocupação em cobrir totalmente os dentes da engrenagem com uma película lubrificante. Recomenda-se que periodicamente seja feita uma limpeza das engrenagens com um solvente e aplicada uma nova camada de graxa, pois assim estaremos assegurando que partículas sólidas sejam removidas do engrenamento. Entre os métodos com reaproveitamento do lubrificante, temos a lubrificação por meio de banho de óleo que deve ser suficientemente viscoso e aderente, para que possa ser levado pelo dente que mergulha, sem escorrer, até o ponto de engrenamento.

7.2 - Engrenagens fechadas ou Redutores

Na maioria dos redutores montados em instalações industriais, as características são idênticas. Portanto os cuidados a serem observados para o maior desempenho do lubrificante, serão também idênticos. Em redutores os pontos que exigem cuidados, verificações, e manutenções são:

• O óleo - verificar o volume, a contaminação, as características (quanto à qualidade e ao desempenho).

• O suspiro do redutor

• Os labirintos

7.2.1 O Óleo

Devem ser observadas na maioria das vezes as especificações do fabricante do equipamento ou do redutor. Com relação ao volume, o óleo deve ser mantido sempre no limite máximo do nível; através do sistema de verificação, que pode ser através de bujão de nível, vareta ou visor de nível. Em hipótese alguma se deve permitir o funcionamento de um redutor com excesso de óleo sobre qualquer razão, pois este procedimento acarreta um super aquecimento que é muito prejudicial ao lubrificante e, portanto ao equipamento. Por ocasião da verificação do nível de óleo deve-se observar se o lubrificante está contaminado (impurezas, água, oxidado/queimado, etc.). Outro cuidado que se deve ter nas verificações e trocas de óleo, é quanto à contaminação do lubrificante provocada pelo descuido ou descaso daquele que executa a manutenção; deve-se observar a limpeza dos instrumentos usados para as manutenções. As características e desempenho do lubrificante (óleo) podem ser verificadas em análises que são feitas colhendo-se amostras e enviadas a um laboratório.

7.2.2 O Suspiro

O suspiro do redutor é de fundamental importância, pois através dele existe uma despressurização e respiro do redutor, não permitindo que aconteça um excesso de pressão que pode provocar vazamentos através dos retentores. Sempre que se verifica o nível de óleo do redutor, executa-se também a limpeza do suspiro, já que ele tem a função de reter as impurezas contidas no ar.

7.2.3 Os Labirintos

São instalados nos redutores para auxiliarem na retenção de impurezas que possam entrar nos redutores através dos eixos e retentores. Esta retenção é feita através da graxa nele instalada. É sempre bom lembrar que labirinto não é retentor, por isso não é através de excesso de lubrificação que se elimina vazamentos. O excesso fará com que a graxa passe pelo retentor danificado misturando-se ao óleo, o que provoca o surgimento de espuma, sendo uma contaminação que acelera o desgaste do redutor.

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CAPÍTULO 6 - LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS

1 - DEFINIÇÃO

Os acoplamentos de eixos são componentes para transmissão de movimentos rotativos que interligam a unidade motora com o equipamento.

2 - TIPOS DE ACOPLAMENTOS

2.1 - Acoplamentos mecânicos

Transmitem o torque do motor ao eixo acionado através de elementos de ligação macios e flexíveis.

2.2 - Acoplamentos hidráulicos

Transmitem o torque do motor ao eixo acionado através de elemento fluido. Nos acoplamentos hidráulicos, quando em baixas velocidades, o fluido não tem força suficiente para vencer a inércia do equipamento, de forma que a roda acionada não se move. Há, portanto um deslizamento. Na aceleração ou maior velocidade, entretanto, o aumento de velocidade dá ao fluido, energia de impacto suficiente para mover a roda acionada e à medida que sua rotação aumenta, existindo um menor deslizamento entre os rotores. Quando elas possuírem a mesma velocidade, o deslizamento será nulo.

3 - RECOMENDAÇÕES QUANTO À LUBRIFICAÇÃO

3.1 - Acoplamentos mecânicos

Os acoplamentos mecânicos lubrificáveis requerem produtos, óleos ou graxas, com propriedades especiais. Embora haja deslocamento entre as partes móveis, é difícil estabelecer um filme lubrificante entre as superfícies de atrito.

A fluidez não é tão importante como se poderia supor, pois, face às características de trabalho, a força centrífuga gerada pelo movimento do acoplamento rapidamente desloca o lubrificante em direção a zona de atrito. Óleos mais viscosos e graxas deverão ser, portanto, preferidos.

3.2 - Acoplamentos Hidráulicos

Óleos derivados do petróleo fazem parte da maioria dos equipamentos como meio hidráulico. Operam em gama variável de temperaturas melhor que outros líquidos, e são de qualidade superior como preventivos de oxidação.

4 - EXIGÊNCIAS GERAIS QUANTO À LUBRIFICAÇÃO

• Estabilidade a oxidação: Necessária devido às altas temperaturas envolvidas

• Antiespumante: A agitação inerente ao funcionamento causará a formação de espuma, com prejuízo para o funcionamento.

• Proteção contra ferrugem: Desejável para proteção dos metais

• Elevado índice de viscosidade: Face à operação em temperaturas variáveis

• Baixo ponto de fluidez: Para uso em áreas de baixa temperatura ambiente.

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CAPÍTULO 7 - LUBRIFICAÇÃO DE CORRENTES

1 - DEFINIÇÃO

São elementos de máquinas que servem para transmitir força.

2 - MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO

Existem quatro métodos normais de aplicação de lubrificantes nos acionamentos de correntes, que são:

• Manual

• Gota

• Banho

• Fluxo de óleo (bomba)

Nas lubrificações periódicas das correntes, deve-se faze-lo, preferencialmente por gotejamento entre os conectores e os pinos de encaixe dos roletes na parte inferior da corrente imediatamente antes do engrenamento com a roda dentada acionada, como mostra a figura 18.

Fig. 18 - Local correto para lubrificação de correntes

3 - ESCOLHA DO LUBRIFICANTE

Um óleo mineral puro de boa qualidade é considerado satisfatório para a média dos acionamentos à corrente. Nas instalações funcionando sob condições mais severas, são mais bem protegidas com um óleo aditivado com um inibidor de ferrugem e oxidação e agente antiespumante. Embora lubrificantes de extrema-pressão suave e de oleosidade, são de grande eficiência para aplicações em alta velocidade e carga elevada.

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CAPÍTULO 8 - LUBRIFICAÇÃO DE CABOS DE AÇO

1 - CARACTERÍSTICAS

Os cabos de aço são utilizados para finalidades diversas tais como: pontes rolantes, guindastes, elevadores de estrutura, para sustentação, etc. O trabalho a que é submetido um cabo de aço faz com que alterações sejam introduzidas em sua estrutura original o que poderá causar um encurtamento de sua vida útil. Tais alterações são:

• CORROSÃO causada pelo ataque de ácidos, oxigênio ou decorrente do seu uso em ambiente úmido.

• FADIGA causada pelos esforços de flexão ou tração a que o cabo é submetido durante o trabalho.

• DESGASTE causado pelo atrito entre os fios de um cabo, motivado pelo esforço para vencer a resistência da carga que lhe é imposta. O objetivo da alma é agir como um reservatório de óleo quando o cabo está em uso e fazer com que o mesmo seja flexível, ajudando preservar seu formato.

2 - RECOMENDAÇÕES QUANTO À LUBRIFICAÇÃO

Pelo que se tem conhecimento a lubrificação do cabo não só é recomendável como imprescindível ao seu funcionamento correto e ao prolongamento de sua vida útil. Durante sua fabricação os cabos de aço são lubrificados com um composto de petrolato e asfalto com o qual se embebe a alma. Durante sua operação deve ser estabelecido um lubrificante correto relacionado às condições de serviço.

3 - MÉTODO DE APLICAÇÃO DE LUBRIFICANTES

3.1 - POR PINCEL

Este método‚ o menos eficaz e o que apresenta maior desperdício de lubrificante. Neste caso o lubrificante deve ser aplicado no ponto em que o cabo de aço entra em contato com a roldana durante o movimento. A aplicação deve ser lenta.

3.2 - BANHO DE ÓLEO

Este método é eficiente porque garante a aplicação do lubrificante em toda a superfície do cabo.

3.3 - PULVERIZAÇÃO

Deve acontecer próximo às roldanas para assegurar uma perfeita lubrificação. Neste caso pode acontecer desperdício de lubrificante na névoa da pulverização.

4 - LIMPEZA DE CABOS DE AÇO

Em períodos determinados, condicionados ao tipo de serviço, local de instalação, etc., os cabos de aço necessitam sofrer um processo de limpeza com escovas de aço que visa remover as partículas abrasivas eventualmente presente no cabo, ou para remover crostas da sua superfície.

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CAPÍTULO 9 - LUBRIFICAÇÃO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS

1 - FLUIDOS PARA SISTEMAS HIDRÁULICOS

Os sistemas hidráulicos utilizam normalmente produtos derivados de petróleo como meio hidráulico. Teoricamente poderíamos usar qualquer fluido. Mas para trabalharem com eficiência, tais sistemas fazem uma série de exigências que somente alguns tipos de fluidos podem preencher.

Os principais fluidos são:

1.1 - ÁGUA

Empregada em velhos e pesados sistemas, é o mais barato dos fluidos. As vantagens de seu uso são: não apresenta variação de viscosidade com a temperatura e é quimicamente compatível com quase todos os materiais dos retentores. Apresenta ainda a vantagem de quase não sofrer aumento de temperatura em operação, devido ao seu alto poder refrigerante. Entretanto seu emprego como meio hidráulico é restrito, devido as desvantagens que apresenta, como: provocar corrosão, propriedades lubrificantes insignificantes, e só poder ser empregada em uma faixa de temperatura relativamente pequena.

1.2 - ÓLEOS MINERAIS

É o fluido hidráulico mais usado. Depois da água é o fluido mais barato, sendo compatível com a maioria dos materiais comumente encontrados nos sistemas. Suas propriedades lubrificantes são bastantes conhecidas, e a faixa de temperatura para sua utilização é bem ampla.

1.3 - FLUIDOS SINTÉTICOS

São compostos químicos que podem trabalhar acima dos limites dos óleos minerais. São fluidos de custo muito elevado devido aos problemas de fabricação. Ao contrário dos óleos minerais, podem não ser compatíveis com alguns componentes do sistema.

2 - CONTROLE DE USO DE ÓLEOS NOS SISTEMAS HIDRÁULICOS

A vida de um óleo em serviço é normalmente determinada pela: quantidade de contaminantes e oxidação

As substâncias contaminantes que podem estar presentes no sistema são: poeira, fragmentos do desgaste, limalhas que eventualmente tenham penetrado no sistema, ferrugem, etc. Por esta razão o sistema de filtragem deve estar em perfeitas condições de funcionamento.

A oxidação causa aumento de viscosidade. Se o sistema hidráulico trabalha em condições normais, o processo será lento, garantindo uma longa vida ao óleo. Todavia se houver pontos excessivamente quentes no sistema, juntamente com a presença de ar, umidade e substâncias catalisadoras, a oxidação pode ser acelerada violentamente, culminando com a formação de borra e vernizes.

Por ocasião da troca de óleo do sistema, é aconselhável a remoção de todo o óleo do sistema, pois se constatou na prática que 10% do óleo usado, pode reduzir em até 75% a vida útil do óleo novo.

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CAPÍTULO 10 - FLUÍDOS DE CORTE

1 - INTRODUÇÃO

Procurando aliar as qualidades de refrigeração e lubrificação, desenvolveram-se os óleos emulsionáveis, comumente denominados “óleos solúveis”, e as pastas lubrificantes.

Estes produtos formam emulsões quando misturados em determinadas proporções com a água (de 0,5 a 30%).

Para trabalho de usinagem, são mais usados os óleos emulsivos do que as pastas, pois eles formam emulsões mais rapidamente e são de uso mais fácil.

Com o constante aumento das velocidades de corte e a necessidade de usinar ligas cada vez mais duras e tenazes, os fluidos de corte não satisfaziam plenamente, não permitindo mais a precisão desejada em certas operações de corte.

Surgiram então os fluidos de corte E.P. os quais, no inicio, constituíam óleos emulsivos com características de extrema pressão, usando-se para isso óleos sulfurizados.

Posteriormente e até nossos dias, foram surgindo após constantes desenvolvimentos, os óleos contendo cloro, associações de cloro e enxofre e, mais recentemente, os óleos de corte contendo aditivos especiais à base de fósforo, como elementos de extrema pressão, juntamente com o enxofre e cloro.

2 - FUNÇÕES DO FLUIDO DE CORTE

Resumindo podemos dizer que as funções dos fluidos de corte são:

• resfriar

• lubrificar (ação de antifricção e anti-solda)

• melhorar a superfície de acabamento

• reduzir o desgaste da ferramenta

• remover as aparas por ação de lavagem

• proteger contra a corrosão

• lubrificar as corrediças

3 - PROPRIEDADES EXIGIDAS PARA OS FLUIDOS DE CORTE

Para ser satisfatório em serviço, os fluidos de corte deverão possuir as seguintes propriedades:

Alta capacidade de absorção de calor (isto depende, principalmente, da viscosidade, calor específico, condutibilidade térmica e em certo grau – do calor latente da vaporização).

Capacidade de molhar eficientemente o metal, de modo que o resfriamento possa ser eficaz.

- Boas propriedades antifricção

- Boas propriedades anti-soldantes

- Estabilidade na armazenagem e durante o seu uso

- Ausência de odores desagradáveis

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- Isenção da tendência de manchar ou corroer a peça trabalhada e a máquina-ferramenta

- Capacidade de proteger a peça e a máquina dos efeitos da corrosão pela umidade atmosférica ou outras causas possíveis

- Isenção da tendência a originar precipitados sólidos que possam depositar substâncias semelhantes a gomas, nas corrediças, ou entupir os tubos de circulação do fluido de corte.

- Viscosidade adequada: a viscosidade deve ser suficientemente baixa de modo a permitir uma fácil circulação do fluido, bem como favorecer a decantação rápida das limalhas e sujidade em geral. Em algumas aplicações, por outro lado, é importante que a viscosidade seja suficientemente elevada, de modo a permitir uma boa aderência do fluido aos dentes da ferramenta de corte. Isto é necessário, por exemplo, nas operações de brochamento.

- No caso de fluidos de corte puros, ou não diluídos, não devem apresentar tendência de fumaça.

- Transparência, de modo que a peça possa ser observada claramente durante a operação de usinagem.

4 - ESCOLHA DO FLUIDO A SER USADO

Deve-se levar em conta vários fatores na escolha de um produto para um determinado caso, e muito importante é o bom senso do observador.

De uma maneira geral, deve-se seguir a seguinte linha:

- Verificar qual a propriedade mais necessária – lubrificação ou refrigeração – se lubrificação, um óleo de corte se refrigeração, um óleo emocionável.

- O tipo de ferramenta de corte

- O tipo de metal a usinar e a operação a ser executada.

Existem diversas tabelas com o objetivo de resolver os problemas da escolha do fluido de corte, levando-se em consideração, principalmente, os fatores acima mencionados.

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CAPÍTULO 11 - ÓLEOS DIELÉTRICOS

1 - FUNÇÃO DO ÓLEO

1.1 - Nos transformadores

Durante as transformações de corrente elétricas, cerca de 1 a 2% de energia elétrica se perde, aparecendo sob a forma de energia térmica. Para assegurar uma operação contínua e com alto rendimento, devemos remover este calor dos enrolamentos.

Em quase totalidade dos atuais transformadores em serviço o resfriamento é feito com os enrolamentos inteiramente mergulhados em óleo.

O óleo deve possuir boas propriedades dielétricas, e como a transmissão de calor eficiente depende de uma fácil circulação, deve ter também uma viscosidade baixa.

1.2 - Nas Chaves elétricas

Quando a chave elétrica é desligada, observa-se uma centelha, que no caso de grandes correntes, poderia queimar os contatos.

A função do óleo consiste em se interpor rapidamente entre os contato, no momento em que são abertos formando entre eles um meio isolante que extingue a centelha, diminuindo assim, o tempo necessário para interrupção do circuito, bem como evitando a queima dos contatos do interruptor.

2 - CARACTERÍSTICAS DO ÓLEO DIELÉTRICO

2.1 - Poder Dielétrico

O poder dielétrico ou rigidez dielétrica é a medida de capacidade do óleo de resistir às tensões elétricas.

2.2 - Umidade

A água, por menor que seja a quantidade em suspensão no óleo, reduz consideravelmente a rigidez dielétrica.

2.3 - Viscosidade

Os óleos para transformadores e chaves elétricas devem ser pouco viscosos para que possam circular mais rapidamente e assim dissipar melhor o calor.

2.4 - Resistência à oxidação

Estes óleos devem ter alta estabilidade contra a oxidação para evitar a formação de ácidos e borras que são altamente danosos aos transformadores. A borra prejudica o resfriamento e o isolamento. Os ácidos voláteis vão contaminar a atmosfera sobre o óleo e torna-la corrosiva.

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CAPÍTULO 12 - PLANOS DE LUBRIFICAÇÃO

1 - INTRODUÇÃO

Tão importante quanto o uso adequado de um lubrificante é a existência de um plano de lubrificação adequado que garanta que todas as máquinas estejam sendo adequadamente lubrificadas em todos os pontos.

Para isso nada mais indicado do que se fazer um mapa de lubrificação. Em caso de indústrias de menor porte, poder-se-á organizar um mapa único para todas as máquinas da empresa. No caso de empresas maiores, deverão ser feitos mapas separados para cada um dos setores.

2 - CONFECÇÃO DE UM MAPA DE LUBRIFICAÇÃO

Na hora de se fazer um mapa de lubrificação, alguns cuidados devem ser tomados.

• Verificar quais equipamentos serão listados no plano de lubrificação

• Fazer um correto e minucioso levantamento de todos os pontos a serem lubrificados

• Fazer um levantamento de todos os lubrificantes a serem usados em cada ponto

• Fazer um levantamento dos intervalos de lubrificação recomendados pelo fabricante

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CAPÍTULO 13 - ANÁLISES DE ÓLEO

1 - INTRODUÇÃO

Por quanto tempo poderá ser usado, com segurança, um lubrificante em uma máquina?

Por certo chega um momento em que o óleo deverá ser trocado. A substituição estará, porém ligada diretamente ao tipo de máquina e à natureza do serviço executado. Conseqüentemente, não será possível estabelecer, a princípio, intervalos de trocas para variados tipos de equipamentos, operando sob condições diversificadas.

Um lubrificante teria vida útil ilimitada se pudesse estar livre dos agentes contaminantes. A preocupação máxima ao controlar o uso de lubrificantes é identificar, controlar e combater, se possível, os contaminantes.

Para estes casos a análise do lubrificante usado é o meio mais eficaz de se verificar as condições e características em que o lubrificante se encontra.

Só após uma análise de óleo, feita em laboratório, é que podemos determinar o exato momento para a devida troca do lubrificante.

2 - CONTROLE DE USO

Uma mudança gradual das características do lubrificante em serviço é normal. Mudanças súbitas podem indicar a necessidade de troca do lubrificante, ou a ocorrência de falha no equipamento. O comportamento do lubrificante pode variar em equipamentos do mesmo fabricante e, mais provável ainda, em máquinas semelhantes, porém de diferentes fabricantes.

A informação mais importante que se precisa obter do controle de uso dos lubrificantes, é a avaliação dos contaminantes, qualitativa e quantitativamente. É evidente que a natureza e a quantidade dos contaminantes têm influência direta sobre as seguintes características de lubrificantes: aspecto, ponto de fulgor, viscosidade, diluição por combustível, teor de água, insolúveis, etc. Ensaios especiais poderão ser necessários eventualmente.

NOTA: Quando falamos em aspecto de um lubrificante, estamos descrevendo as informações que uma amostra passa. Por exemplo: turvamento ou limpidez, emulsão ou separação de água, presença e aspecto de borras ou resíduos, etc.

3 - CONCLUSÃO

Não basta, porém o laudo do laboratório, mesmo que completo, para se concluir sobre o estado e o destino do lubrificante; não basta também, na maioria das vezes, a base de um único laudo de laboratório. Para se agir com segurança será preciso que se conheça a aplicação dada ao lubrificante, o tipo de equipamento a ser lubrificado, o estado da máquina (em particular) e as condições de operação.

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4 - EXEMPLO DE UM LAUDO DE ANÁLISE

A figura 19 mostra um laudo de análise de óleo industrial.

SISTEMA DE CONTROLE DE ÓLEO

DETIS ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DE ÓLEO 08:05:26

Código equipamento: 26AL061210 Posição: 011200

Data da análise 14/10/1994 Laboratório: DILUM

LISTAGEM

Aparência CPLAL Odor Ou

Viscosidade a 40o C 1066,0 SSU Ponto de fulgor

Diluição 0,0 Água 0,0

Índice de Precipitação 0,10 Insolúveis em Pentano

Análise Microscópica Isento Corrosão

Espuma T/E 320/120 Resinas

ANÁLISE DE DESGASTE METÁLICO Unidade: PPM

Ferro 30 Titânio Antimônio

Cromo 1 Enxofre Magnésio

Zinco Silício Alumínio 1

Estanho Cobre 204 Chumbo 2

Molibdênio Níquel Prata

Sódio Fósforo Tungstênio

Observações Adicionar 20 ml de SXQUEOL

Tipo de análise 2 Situação da análise Concluída

Fig. 19 - Laudo de análise de óleo industrial

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CAPÍTULO 14 - ARMAZENAMENTO E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES

1 - MANUSEIO DESCUIDADO DE TAMBORES

Quedas bruscas, descidas de rampas sem proteção, rolagem em terreno irregular, resultam em furos, amassamentos ou desaparecimento da identificação do produto. O descarregamento de caminhões deve ser feito por meio de empilhadeiras, ou por rolagem em rampas com pneus em sua extremidade; os tambores nunca devem ser jogados sobre pneus.

2 - CONTAMINAÇÃO POR ÁGUA

A água prejudica qualquer tipo de lubrificante. Os óleos e graxas aditivados podem ter seus aditivos deteriorados ou precipitados pela presença da água.

Para isso deve-se ter o cuidado quanto à forma expor os recipientes com lubrificantes (baldes, tambores, etc) quanto estes necessitam ficar na posição vertical e ao ar livre (FIG 20).

Fig. 20 - Posição correta de armazenamento de lubrificantes ao ar livre

3 - ARMAZENAMENTO AO AR LIVRE

Não havendo possibilidade de fazer o armazenamento em recinto fechado, devemos manter os tambores deitados. Evitando o contato com o chão, colocando os tambores apoiados sobre ripas da madeira, com os bujões numa linha aproximadamente horizontal (FIG. 21).

Fig. 21 - Armazenamento de lubrificantes ao ar livre

39 4 - ARMAZENAMENTO EM RECINTO FECHADO

O lugar escolhido para armazenar os lubrificantes não deve estar muito próximo de fontes de calor, tais como fornos ou caldeiras, porque os produtos podem ser deteriorados, mesmo que as embalagens originais ainda estejam intactas.

O almoxarifado de lubrificantes deverá ter espaço suficiente para o manejo dos tambores e um piso de material que não solte poeira nem absorva óleo, depois de um derrame acidental.

Dentro do almoxarifado ficarão os tambores deitados sobre estrados de madeira, de tal forma que, por uma torneira adaptada ao bujão inferior, seja possível a retirada do óleo para os recipientes distribuidores, como mostra a figura 22.

Fig. 22 - Posicionamento de tambores sobre estrado de madeira

Outra variação de armazenamento e uso prático de tambores de lubrificantes (FIG. 23):

Fig. 23 - Carrinho para tambor de óleo

BIBLIOGRAFIA:

CARRETEIRO, Ronald Pinto. Lubrificação e Lubrificantes. São Paulo- SP. Ed. Livros Técnico e Científicos, 1978.

CURSO LUBRIFICAÇÃO INDUSTRIAL, Shell do Brasil, 1979.

LIMA, Gerson de Souza. Apostila Lubrificação Industrial. Itabira-MG: Ed. CVRD, 1987.

MANUSEIO E ARMAZENAGEM DE LUBRIFICANTES, Petrobrás Distribuidora S.A, 1985.

LEMBRE-SE SEMPRE: O Setor de Lubrificação jamais deverá ser confundido com o setor da Melosa.

Para que isso se torne realidade, é importante que a Lubrificação seja sempre um exemplo de limpeza e organização.

Lembre-se sempre que o Lubrificante é como o sangue que corre dentro de um organismo chamado máquina.